Dust masses of $z>5$ galaxies from SED fitting and ALMA upper limits
我们的目标是约束的尘埃质量在高红移（$z\gtrsim 5$）星系使用ALMA得到的上限结合静止帧UV-光学光谱能量分布（SED）。对于SED拟合，由于尘埃消光和恒星年龄之间的简并，我们专注于两个极端：连续恒星形成（模型A）和瞬时恒星形成（模型B）。我们将这些模型应用于Himiko（作为一个代表性的UV明亮的对象）和$z>5$莱曼break星系（LBG）的复合SED。对于Himiko，模型A需要显著的灰尘消光，这导致高灰尘温度$>70$ K与ALMA上限一致。这种高尘埃温度为总尘埃质量$M_\mathrm{d}\lesssim 2\times 10^6$ M $_{\odot}$和每颗超新星（SN）产生的尘埃质量$m_\mathrm{d,SN}\lesssim 0.1$ M $_{\odot}$设定了一个强大的上限。如此低的$m_\mathrm{d,SN}$表明反向冲击破坏或外流造成了大量的尘埃损失，并意味着SNe不是高$z$时尘埃的主要来源。型号B允许$M_\mathrm{d}\sim 2\times 10^7$ M $_{\odot}$和$m_\mathrm{d,SN}\sim 0.3$ M $_{\odot}$。我们可以区分模型A和B，如果我们通过ALMA在波长$<$ 1.2 mm处观察Himiko。对于LBG样本，我们在$z>5$处获得了典型LBG的$M_\mathrm{d…
2017-09-08 astro-ph.GA
A Photon Burst Clears the Earliest Dusty Galaxies: Modelling Dust in High-redshift Galaxies from ALMA to JWST
本研究更新半解析模型A-SLOTH模拟高红移星系尘埃演化，发现ALMA观测的z≈7星系尘埃源于普通恒星形成增长，而JWST观测的z≈11星系缺尘是近期高效星暴辐射压抛射尘埃所致，该结果对早期宇宙相关研究有重要意义。
2023-10-04 astro-ph.GA
DREAMS. JWST Spectroscopy of a $z=8.3$ Galaxy with an ALMA Dust Continuum Detection: Early Dust, Very High $T_{\rm dust}$, and a Multi-wavelength [OIII] Ratio Discrepancy
Institute for Cosmic Ray Research, The University of Tokyo（宇宙射线研究所，东京大学）；Department of Physics, Graduate School of Science, The University of Tokyo（理学研究科物理学系，东京大学）；National Astronomical Observatory of Japan（日本国立天文台）；Astronomical Science Program, Graduate Institute for Advanced Studies, SOKENDAI（综合研究大学院大学天文学研究科，SOKENDAI）；Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU, WPI), The University of Tokyo（宇宙线起源研究宇宙前沿中心（Kavli IPMU），东京大学）；Institute of Liberal Arts and Science, Kanazawa University（金泽大学教养部）
研究通过JWST光谱和ALMA数据探讨红移z=8.3星系的性质，发现尘埃温度高、尘埃质量低，且多波段[OIII]比值矛盾表明需谨慎解读光学与红外发射线数据。
2026-05-14 astro-ph.GA
ALMA Reveals Potential Localized Dust Enrichment from Massive Star Clusters in II Zw 40
我们目前的亚弧秒图像的亚毫米CO和连续辐射从本地星系形成大规模的星团：蓝色紧凑矮星系II ZW 40。在$\sim$ 0.4”分辨率（20 pc）下，CO（3-2）、CO（1-0）、3 mm和870 $μ$ m连续谱图显示了单个分子云尺度上的恒星形成过程。尘埃贡献了大约三分之一的870 $μ$ m连续发射，与自由自由占其余的。在这些尺度上，气体、粉尘和自由-自由排放之间没有很好的对应关系。尘埃连续体是加强对恒星形成区相比，CO排放。我们认为，一个意想不到的低和空间变化的气体尘埃比是大规模的星团的星爆的结果。
2016-11-29 astro-ph.GA
Measurements of the dust properties in z~1-3 SMGs with ALMA
我们提出了阿塔卡马大毫米阵列（ALMA）2毫米连续观测的一个完整的和公正的样本99 870微米选择的亚毫米星系（SMG）在扩展钱德拉深场南（ALESS）。我们对每个SMG的观测达到了53微焦/束的平均灵敏度。我们测量了70个源的通量密度，我们获得了典型的870微米到2毫米的通量比为14 +/- 5。我们没有发现这个流量比的红移依赖，这将是预期的，如果我们的SMG的尘埃发射特性是相同的，在所有的红移。通过将我们的ALMA测量与现有的Herschel/SPIRE观测相结合，我们构建了一个（有偏见的）27个星系的子集，其中冷尘埃排放足够好的采样，以获得精确的约束，使用简单的等温模型的尘埃属性。由于我们新的2毫米观测，尘埃发射率指数受到很好的约束，并且对不同的尘埃不透明度假设具有鲁棒性。我们的SMG的中值尘埃发射率指数为$β\simeq1.9\pm0.4$，与银河系和其他本地和高红移星系中尘埃的发射率指数以及经典尘埃颗粒模型预测一致。我们还发现了尘埃温度和$β$之间的负相关，类似于低红移的观测和理论研究。我们的研究结果表明，$β\simeq2$在高红移尘埃恒星形成星系，这意味着我们的SMG和本地尘埃星系样品之间的尘埃颗粒性质的演变很小，并建议这些高质量和高金属丰度星系的尘埃水库驱动的颗粒生长在其ISM。
2021-06-16 astro-ph.GA
The Dust Attenuation of Star-forming Galaxies at $z\sim3$ and Beyond: New Insights from ALMA Observations
利用ALMA远红外连续观测研究了星系的紫外光谱斜率（$β_{\rm UV}$）和红外过剩（IRX; $L_{\rm IR}$ / $L_{\rm UV}$）之间的关系，给出了在红移$\sim3-6$处星系尘埃衰减的结果。我们的研究是基于一个样本的67个大质量，恒星形成星系的中值质量$M_{\ast}\sim 10^{10.7}\,M_{\rm \odot}$跨越红移范围$z=2.6-3.7$（中值$z=3.2$），观察与ALMA在$λ_{rest}=300\,{\rm μm}$。无论是单个的ALMA探测（41个源）还是包括所有星系的叠加都表明$z\sim3$的IRX- $β_{\rm UV}$关系与本地星暴星系的平均关系基本一致。然而，我们发现了一个大的分散的平均值的关系，高达$\pm0.5$ dex的证据。然而，基于IRX- $β_{\rm UV}$关系的本地校准的尘埃校正因子平均适用于主序星$z\sim3$星系。然而，在更高的红移下，情况似乎并非如此。使用公开的ALMA观测$z\sim4-6$星系，我们发现的IRX- $β_{\rm UV}$和IRX- $M_{\ast}$的$z\sim3$以外的关系，朝着较低的IRX值的显着演变的证据。我们讨论了可能影响这些结果的几个警告，包括假设的尘埃温度。ALMA需要对更大的$z>3$星系样本进行观测，以证实这种有趣的红移演化。
2017-05-25 astro-ph.GA
Metal and dust evolution in ALMA REBELS galaxies: insights for future JWST observations
本文利用化学与尘埃演化模型模拟ALMA REBELS高红移星系，检验不同JWST金属丰度情景，发现无需极端尘埃假设即可解释尘埃质量，并指出金属丰度可判别主导尘埃来源。
2023-11-27 astro-ph.GA
Constraining the volume density of Dusty Star-Forming Galaxies through the first 3mm Number Counts from ALMA
我们使用ALMA科学档案对3 mm连续源进行了盲搜索，以获得该波长下的第一个星系数。分析的数据来自对三个河外遗留场的观测：COSMOS，CDF-S和UDS，包括130多个单独的ALMA波段3点和约200平方米的有效调查区域。arcmin具有连续灵敏度，可以直接探测再电离时期之后的非透镜尘埃恒星形成星系（DSFGs）尘埃排放。我们提出了一个目录的16个源检测到在> 5西格玛与通量密度S_3 mm = 60 - 600 μ J y的数量计数来自。这些数量计数，然后使用放置约束DSFG的体积密度与经验向后演化模型。我们测量的3 mm数计数表明，在z >~ 4时，DSFG对宇宙恒星形成率密度的贡献是不可忽略的。这与光学和近红外巡天观测所推断的被遮蔽星系在z > 4处的贡献急剧减少的普遍假设相反。这项工作证明了ALMA 3毫米观测的能力，它可以在典型的谱线科学计划中达到出色的连续灵敏度。对3毫米选定星系的进一步限制对于完善星系形成和演化的模型以及早期宇宙尘埃产生机制的模型至关重要。
2018-10-29 astro-ph.GA
MAGAZ3NE: Dust Deficiency in Ultramassive Quiescent Galaxies at $3<z<4$ with ALMA Observations
University of California, Riverside（加州大学河滨分校）；University of California, Merced（加州大学默塞德分校）；University of California, Davis（加州大学戴维斯分校）；University of Wisconsin-Madison（威斯康星大学麦迪逊分校）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；York University（约克大学）；Tufts University（塔夫茨大学）；University of California, Irvine（加州大学尔湾分校）；McGill University（麦吉尔大学）
通过ALMA观测发现3<z<4时超质量静止星系的尘埃匮乏现象，证实其为真正静止星系并提供早期宇宙尘埃去除过程的观测约束。
2026-01-30 astro-ph.GA
Unveiling the dust nucleation zone of IRC+10216 with ALMA
我们报道了在IRC+10216中探测到HNC $J$ =3-2的谱线，它们属于9个激发振动态，能量高达$\sim$ 5300 K。ALMA观测到的光谱也显示出令人惊讶的大量狭窄的、未识别的线，这些线出现在恒星附近。HNC数据解释通过一个1D-球形非-本地辐射传输模型，耦合到一个化学模型，其中包括化学热化学平衡的最内层区域和反应动力学的外部信封。虽然目前的早期ALMA数据无法分辨，但发射区的半径推断为$\sim$ 0.06“”（即，$\simeq$ 3恒星半径），类似于红外研究报告的最内层区域尘埃团的大小（$r <$ 0.3“）。HNC相对于H $_2$的导出丰度为$10^{-8} <$ $χ$（HNC）$< 10^{-6}$，并且在气体密度降低并且气体化学由反应动力学主导的地方快速下降。合并HNC数据与整个内信封，如振动激发HCN，硅，CS，或SiO的分子物种，应该让我们能够表征的物理和化学条件的尘埃形成区。
2013-10-28 astro-ph.GA
Dust temperature in ALMA $\hbox{[C $\scriptstyle\rm II $]}$-detected high-$z$ galaxies
在红移$z>5$的远红外（FIR）连续光谱的主序星星系稀疏采样，往往是一个单一的数据点。尘埃温度$T_{\rm d, SED}$因此必须在FIR连续拟合中假设。这引入了很大的不确定性，有关派生的尘埃质量（$M_{\rm d}$），远红外线光度，恒星形成率的模糊分数。这些是量化高$z$星系中尘埃遮蔽效应的关键量。为了克服观测的局限性，我们引入了一种新的方法，结合尘埃连续信息与覆盖$\hbox{[C $ \scriptstyle \rm II $]} 158μ$ m线发射。通过打破$M_{\rm d} - T_{\rm d, SED}$简并，与我们的方法，我们可以可靠地约束在$158μ$ m的单次观测尘埃温度。该方法可应用于所有ALMA和NOEMA $\hbox{[C $ \scriptstyle \rm II $]}$观测，并可用于ALMA大型计划，如ALPINE和REBELS，以高$z$的$\hbox{[C $ \scriptstyle \rm II $]}$发射体为目标。我们还提供了一个物理解释最近发现的$molecular$气体质量和$\hbox{[C $ \scriptstyle \rm II $]}$光度之间的经验关系。我们推导出一个类似的关系连接的$total$气体表面密度和$\hbox{[C $ \scriptstyle \rm II $]}$表面亮度。结合这两者，我们…
2021-02-17 astro-ph.GA
Compact dust emission in a gravitationally lensed massive quiescent galaxy at z = 2.15 revealed in ~130 pc-resolution observations by ALMA
我们提出了新的观测MRG-M2129，一个静止的星系在z = 2.15与阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）。结合前景星系团的引力透镜效应和ALMA提供的角分辨率，我们的数据显示在$\sim130$ pc角分辨率为1.2 mm的连续辐射。致密尘埃连续体在7.9 $σ$的目标，但从其恒星的峰值位置由$62 \pm 38$ mas，或$\sim169 \pm 105$ pc的源平面位移。我们发现相当高的尘埃-恒星质量比，$4 \times 10^{-4}$。从[C i] 3 P2-> 3 P1线的未检测，我们然后导出分子气体-尘埃质量比$δ_\mathrm{GDR} < 60$和分子气体-恒星质量比fH 2 <2.3%的$3 σ$上限。推导出的$δ_\mathrm{GDR}$是$>2\times$小于文献中静止星系假设的典型值。我们的研究支持存在广泛的$δ_\mathrm{GDR}$，并敦促在类似的红移淬火/最近淬火星系的亚毫米后续观测。基于推导出的低$δ_\mathrm{GDR}$和其他观测到的尘埃性质，我们认为，中央黑洞仍然是活跃的，并调节系统中的恒星形成。我们的研究展示了一个罕见的情况下，引力透镜2型类星体窝藏一个静止的星系。
2022-09-07 astro-ph.GA
An ALMA view of 11 Dusty Star Forming Galaxies at the peak of Cosmic Star Formation History
我们提出了11个主序列DSFG的ALMA视图，（亚）毫米选择在GOODS-S领域，并在光谱上证实是在宇宙SFH（z = 2-3）的峰值。我们的研究结合了星系SED与ALMA连续谱和CO光谱发射的分析，通过使用ALMA科学档案产品在最高的空间分辨率目前可用于我们的样本（< 1 arcsec）。我们包括星系的多波段图像和测光（在光学，无线电和X射线），以调查尘埃，气体和恒星成分之间的相互联系，并最终存在AGN。我们使用多波段的大小和形态，以获得洞察的过程，导致星系的演化，例如气体凝聚，恒星形成，活动星系核反馈。这11个DSFG在亚毫米量级非常紧凑（中值r（ALMA）= 1.15kpc），而光发射扩展到更大的半径（中值r（H）/r（ALMA）= 2.05）。CO线揭示了分子气体旋转圆盘的存在，但我们不能排除相互作用和/或分子流出的存在。需要更高（光谱和空间）分辨率的图像，以便从可能的情景中解脱出来。大多数星系都处于压缩阶段，当气体冷却并落入星系中心时，为恒星形成的尘埃爆发和不断增长的核心提供燃料。我们预计这些DSFG是大质量静止星系的高z星形成对应物。在三个星系的CO排放的一些功能是暗示即将/正在进行的活动星系核反馈，这被认为是触发从恒星形成盘ETG的形态转变。
2021-08-12 astro-ph.GA
ALMA Lensing Cluster Survey: ALMA-Herschel Joint Study of Lensed Dusty Star-Forming Galaxies across $z\simeq0.5-6$
我们提出了一个ALMA-Herschel联合分析的源检测的ALMA透镜集群调查（ALCS）在1.15毫米。Herschel/PACS和SPIRE数据在100-500 $μ$米去混合的180 ALMA源在33个透镜集群领域，无论是安全检测（141个源;在我们的主要样本中）或暂时在S/N $\geq$ 4与交叉匹配的HST/斯皮策对应物，下降到$\sim0.02$ mJy的1.15 mm通量密度。我们进行了远红外光谱能量分布建模，并推导出尘埃恒星形成的物理特性的125个源（109独立），在$>2σ$检测到至少一个赫歇尔波段。27个安全ALCS源在任何赫歇尔波段都没有被检测到，包括17个可能位于$z=4.2\pm1.2$的光学/近红外暗源。主样本中ALCS源的红移分布为16-50-84 1.15-2.08-3.59增加。主样本中的ALCS源的透镜放大系数中值为$μ= 2.6_{-0.8}^{+2.6}$，其固有恒星形成率中值为$94_{-54}^{+84}\,\mathrm{M}_\odot\,\mathrm{yr}^{-1}$，比具有类似红移的常规亚毫米星系低3倍。我们的研究表明，我们在$z \simeq 0 - 2$的样本中的$L_\mathrm{IR}<10^{12}\,\mathrm{L}_\odot$星系的尘埃温度的红移演化很弱或没有。在$L_\mathrm{IR}>10^{1…
2022-05-08 astro-ph.GA
ALMA Observation of NGC5135: The Circumnuclear CO(6-5) and Dust Continuum Emission at 45 Parsec Resolution[$\star$]
我们提出了高分辨率（0.17 \arcsec $\times$ 0.14 \arcsec）阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的CO\，（6-5）线，和435 \um \尘埃连续辐射在$\sim$ 9 \arcsec $\times$ 9 \arcsec \区域中心的星系NGC\，5135。NGC 1，5135是一个被充分研究的亮红外星系，它也拥有一个康普顿厚度的活动星系核（AGN）。在达到48 $\times$ 40\，pc的分辨率时，沿着与内部恒星棒相关的对称尘埃带，CO\，（6-5）和尘埃排放被分解成气体“团块”。团块的半径在$\sim$ 45- 180 μ c之间，（6-5）线宽为$\sim$ 60-88 μ c，\kms。CO_2 ~（6-5）与尘埃的连续通量比在团块之间变化，并随着\FeII /Br-$γ$比值的增加而呈现出增加的趋势，我们认为这是超新星驱动的冲击气体对\co ~（6 - 5）发射有重要贡献的证据。如果中心活动星系核的线速度宽度不小于$\sim$，40，\kms，则它在连续介质中是不可探测的，在CO中也是不可探测的。我们估计活动星系核对512 $\pm$ 24 $\,$ Jy \kms \的积分CO_（6-5）通量的贡献最多为1%，而对整个星系的积分CO_（6-5）通量贡献为$\sim$的32%.
2018-09-17 astro-ph.GA
An ALMA survey of the SCUBA-2 Cosmology Legacy Survey UKIDSS/UDS field: Dust attenuation in high-redshift Lyman break Galaxies
在UKIDSS超深巡天（UDS）场SCUBA-2测绘的后续工作中，我们分析了870 μ m阿塔卡玛大毫米阵（ALMA）对41个正则选择的z~3莱曼break星系（LBG）以及209个ALMA未探测到的LBG的尘埃连续谱探测结果。我们发现，我们的ALMA明亮的LBG明显偏离了本地校准的IRX-β关系，并且倾向于具有相对更蓝的静止帧UV斜率（由β参数化），相对于平均的“本地”IRX-β关系，考虑到它们的“红外过量”（IRX=L_IR/L_UV）的高值。我们将这一发现部分归因于底层恒星星族的年轻年龄，但我们发现，异常蓝色紫外线斜率背后的主要原因是相应的尘埃衰减曲线的相对较浅的斜率。我们表明，当恒星质量是通过SED拟合建立，这是绝对至关重要的，让衰减曲线变化（而不是固定在卡尔泽蒂定律），我们发现，不适当的曲线可能会低估产生的恒星质量的一个因素平均约2- 3倍。此外，我们还发现这些LBG具有相对较高的恒星形成率（sSFR），主要由尘埃成分决定，这可以通过遮蔽恒星形成率（fobs = SFR_IR/SFR_（UV+IR））来量化。我们的结论是，ALMA明亮的LBG是，通过选择，大规模的星系经历一个恒星形成的爆发（大sSFR，驱动，例如，由世俗或合并过程），与可能的几何断开的尘埃和恒星，负责产生浅尘埃衰减曲线。
2020-01-02 astro-ph.GA
ADF22-WEB: ALMA and JWST (sub)kpc-scale views of dusty star-forming galaxies in a $z\approx$3 proto-cluster
本文利用ALMA和JWST高分辨率图像分析z≈3原星系团中九个尘埃恒星形成星系的形态，发现其以盘状为主并含致密核心，揭示形态-密度关系的早期形成阶段。
2025-02-03 astro-ph.GA
Evidence of extended cold molecular gas and dust halos around $\mathbf{z\sim2.3}$ Extremely Red Quasars with ALMA
大尺度外流被认为是星系演化的一个重要机制。我们可以通过研究当前的星系外流及其在星系中的影响，或者通过研究过去的外流对星系周围气体的影响来确定这些外流的影响。在这项工作中，我们使用ALMA检查了z为$\sim$ 2.3的15个极红类星体（ERQ）的CO（7-6）、[CI]\、（$^{3} \rm P_{1} \rightarrow {\rm ^3 P}_{0}$）、H $_2$ O 2 $_{11}$ --2 $_{02}$和尘埃连续谱发射。通过研究单个源和叠加发射的径向表面亮度分布，我们探测到CO（7-6），[CI]（2-1）和尘埃连续体中$\sim$ 14 kpc尺度的扩展冷气和尘埃发射。这是第一次，大量的分子气体的存在下检测到大型，环星系中尺度的类星体周围的宿主星系使用[CI]扩展发射。我们估计这些晕的尘埃和分子气体质量为10 $^{7.6}$和10 $^{10.6}$ M $_\odot$，表明这些极端类星体周围存在着重要的尘埃和分子气体储集层。通过估计这种气体通过分子气体流出（7-32百万年）到达这些距离的时间尺度，我们得出结论，这些晕是过去活动星系核或星暴活动的遗迹，而不是当前极端类星体活动的影响。
2022-12-08 astro-ph.GA
A$^3$COSMOS: The Dust Attenuation of Star-Forming Galaxies at $z=2.5-4.0$ from the COSMOS-ALMA Archive
利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）的远红外连续观测资料，通过紫外光谱斜率（$β$）、恒星质量（$M_{\ast}$）和红外过剩（IRX $=L_{\rm{IR}}/L_{\rm{UV}}$）之间的关系，分析了$z=2.5-4.0$星形成星系的尘埃衰减。我们的研究利用了由$^3$ COSMOS团队处理的COSMOS领域的完整ALMA档案，其中包括$z\sim3$的$\sim1500$星系的前所未有的样本，作为ALMA波段6或7观测的主要或次要目标，其中值连续灵敏度为126 $\rm{μJy/beam}$（1 $σ$）。检出率高度依赖于质量，在低于$\log (M_{\ast}/M_{\odot})=10.5$时急剧下降。探测到的星系表明，$z=2.5-4.0$上大质量（$\log M_{\ast}/M_{\odot} > 10$）主序星星系的IRX- $β$关系与本星系的一致，而星暴一般被$\sim0.5\,{\rm dex}$偏移到更大的IRX值。在低质量端，我们通过叠加ALMA数据推导出红外光度的上限。在$\rm{log\,(M_{\ast}/M_{\odot})>9}$上的IRX- $M_{\ast}$组合关系显示出比以前在类似红移的研究中报道的明显更陡的斜率，这意味着在$\log M_{\ast}/M_{\odot}<10$上几乎没有尘埃遮蔽。然而，我们的研究结果…
2019-10-28 astro-ph.GA
ALMA observations of cool dust in a low-metallicity starburst, SBS0335-052
利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）第0周期波段7观测了本机宇宙中的一个贫金属矮星暴星系SBS 0335 -052（12+log（O/H）~7.2）。通过这些观测，在870微米（ALMA波段7）处检测到尘埃，但该波段87%的通量是来自星暴的自由-自由辐射。我们已经编制了一个SBS 0335 -052的光谱能量分布（SED），它跨越了近6个数量级的波长，并将其与一个由单年龄恒星星族加热的球形尘埃壳相拟合;最佳拟合模型给出的尘埃质量为（3.8+/-0.6 x10 ^4 Msun）。我们还构建了一个SED，其中包括另一个低金属丰度矮星爆IZw 18（12+log（O/H）=7.17）的赫歇尔档案数据，并将其与类似的模型拟合，得到尘埃质量为（3.4+/-1.0 x10 ^2 Msun）。与它们的原子气体质量相比，SBS 0335 -052的尘埃质量远远超过了尘气质量比与金属丰度呈线性趋势的预测，而IZw 18则远远低于。我们使用气体标度关系来评估两个星系中假定的缺失气体成分，并发现在SBS 0335 -052中缺失的可能是分子的气体比从观察到的HI柱密度推断的值高6倍;在IZw 18中缺失的成分小4倍。最终，尽管它们的金属丰度同样低，但SBS 0335 -052和IZw 18中气体和尘埃柱密度的差异表明，金属丰度并不能唯一地定义恒星形成过程。在某种程度上，自屏蔽和分子的生存可能取…
2013-12-03 astro-ph.GA
ALMA uncovers the [CII] emission and warm dust continuum in a z = 8.31 Lyman break galaxy
本文报道了利用阿塔卡玛大型毫米/亚毫米波阵列（ALMA）观测到莱曼break星系（LBG）MACS 0416_Y1在z = 8.3113处的[CII] 157.7 $μ$ m辐射。[OIII] 88 $μ$ m（来自以前的活动）与[CII]的光度比为9.31 $\pm$ 2.6，表明星际辐射场很硬和/或光解离区域的覆盖率很低。[CII]的发射与850 $μ$ m的尘埃发射（90 $μ$ m的静止坐标系，来自以前的活动）是同空间的，但是峰值[CII]发射与峰值[OIII]发射并不一致，这表明谱线起源于星际介质中的不同条件。在1.5 mm（160 $μ$ m静止帧）至18 $μ$ Jy（3 $σ$）处，我们未能检测到连续发射。考虑到137 $\pm$ 26 $μ$ Jy在850 $μ$ m处的连续发射，这种未探测到对尘埃光谱施加了很大的限制。这意味着一个异常温暖的尘埃成分（T $>$ 80 K，90%的置信限），和/或陡峭的尘埃发射率指数（$β_{\rm dust}$ $>$ 2），相比之下，在较低的红移（通常T $\sim$ 30 - 50 K，$β_{\rm dust}$ $\sim$ $\sim$ 1 - 2）发现星系范围内的尘埃排放。如果这样的温度是常见的，这将减少所需的尘埃质量，并放松在最高红移的尘埃生产问题。因此，我们警告不要只使用单波长信息来推导物理性质，建议对早期宇宙中…
2020-02-19 astro-ph.GA
Synthetic Modelling of Polarized Dust Emission in Intermediate-Mass YSOs: I: Constraining the Role of Iron Inclusions and Inelastic Relaxation on Grain Alignment with ALMA Polarization
本文通过更新POLARIS代码对中等质量YSO进行合成偏振建模，并结合ALMA观测约束，揭示了铁包裹体含量和惯性弛豫在驱动尘埃颗粒排列中的关键作用。
2025-01-03 astro-ph.GA
The ALMA REBELS Survey: the dust content of $z \sim 7$ Lyman Break Galaxies
我们包括一个完全耦合处理的金属和尘埃富集到德尔菲星系形成的半解析模型来解释尘埃含量的13莱曼Break星系（LBG）检测的阿塔卡马大型毫米阵列（ALMA）REBELS大型计划在$z\simeq 7$。我们发现，星系尘埃质量，$M_d$，是由SNII尘埃生产，astration，冲击破坏，并在外流喷射的组合调节;晶粒生长（与标准的时间尺度$τ_0= 30$ MYR）起着微不足道的作用。该模型预测了尘埃与恒星质量比$\sim 0.07-0.1\%$和紫外线与总恒星形成率的关系，使得$log (ψ_{\rm UV}) = -0.05 ~[log (ψ)]^{2} + 0.86 ~log(ψ) -0.05$（这意味着55-80\%的恒星形成是模糊的）与恒星质量$M_* = 10^{9-10} M_\odot$的REBELS星系。这种关系调和的内在紫外发光的LBG与他们在$z=7$观察到的光度功能。然而，13个系统中有2个显示出尘埃-恒星质量比（$\sim 0.94-1.1\%$）比基准关系中预期的大$18\times$。由于尘埃和金属富集之间的物理耦合，即使将$τ_0$降低到非常低的值（0.3百万年），也只会使尘埃与恒星的质量比增加一个因子$ \sim 2$。鉴于晶粒生长是不是一个可行的解释这样高的尘埃恒星质量的观察比率，我们提出了替代的解决方案。
2022-02-22 astro-ph.GA
Dust Polarization Toward Embedded Protostars in Ophiuchus with ALMA. II. IRAS 16293-2422
我们提出了高分辨率（~ 35金）ALMA波段6 1.3毫米尘埃偏振观测IRAS 16293。这些观测在空间上解决了两个原恒星源之间的尘埃偏振和它们之间的尘埃结构。尘埃极化和推断的磁场在整个区域具有复杂的结构。特别地，我们发现磁场平行于三个平行结构排列。我们描述了桥接IRAS 16293 A和IRAS 16293 B的晶体结构的物理性质，并使用Davis-Gasrasekhar-Fermi方法估计了23-78 mG的磁场强度。我们构建了一个玩具模型的桥梁材料假设年轻的恒星占主导地位的质量和引力势的系统。我们发现，预期的气体流到每一个明星是可比的阿尔芬速度，这表明该领域可能是调节气体流量。我们还发现，桥接材料应在1000年左右耗尽。如果这座桥是形成恒星的出生细丝的一部分，那么它一定是吸积了新的物质。可替代地，桥可以是瞬态结构。最后，我们表明，1.3毫米的光学厚IRAS 16293 B系统的偏振形态是定性类似于尘埃自散射。基于类似的偏振测量在6.9毫米，我们建议，IRAS 16293 B已经产生了大量的大尘埃颗粒的大小在200和2000微米之间。
2018-12-13 astro-ph.GA
JWST+ALMA reveal the build up of stellar mass in the cores of dusty star-forming galaxies at Cosmic Noon
University of Massachusetts, Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（黎明宇宙中心）；Tufts University（塔夫茨大学）；University of Geneva（日内瓦大学）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯·玻尔研究所）；Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
利用JWST和ALMA数据，研究z=1.5-5.5的33个尘埃恒星形成星系，发现其在紫外和光学波段的形态特征与静止星系相似，暗示尘埃星系已形成尘埃遮蔽的核心，可能加速向静止态演化。
2026-03-13 astro-ph.GA
ALMA polarimetry measures magnetically aligned dust grains in the torus of NGC 1068
围绕活动星系核（AGN）的模糊结构可以解释为一个尘埃和气体流动循环，它从根本上连接了AGN和它们的宿主星系。这种结构被认为与由辐射压力驱动的尘埃风有关。然而，磁场的作用，这是调用几乎所有的模型吸积到一个超大质量黑洞和流出，没有彻底研究。在这里，我们报告的偏振热辐射的第一个检测装置的磁性排列的尘埃颗粒在尘埃环面的NGC 1068使用ALMA周期4偏振尘埃连续观测（$0.07"$，$4.2$ pc; 348.5 GHz，$860$ $μ$ m）。极化环面在赤道轴上有一个不对称的变化，峰值极化为$3.7\pm0.5$，位置角为$109\pm2^{\circ}$（B矢量），位于核心以东的$\sim8$ pc处。我们计算合成极化观测磁性排列尘埃颗粒假设一个环形磁场和均匀的颗粒排列。我们的结论是，所测得的860 $μ$米连续偏振产生的磁对准尘埃颗粒在光学薄区域的环面。环赤道轴上的非对称极化是由于1）光学厚度的不均匀性，以及2）速度色散的变化，即从环的东部到西部区域的亚pc尺度的磁场湍流的变化。这些观测和建模约束了频谱能量分布结果之外的环面属性。这项研究强烈支持，磁场高达几个pc有助于吸积流到活跃的核。
2020-03-16 astro-ph.GA
Exploring the interplay between star formation efficiency and dust in regulating the UV luminosity of early systems in the JWST and ALMA era
Cosmic Dawn Center (DAWN)（宇宙黎明中心）；Niels Bohr Institute, University of Copenhagen（哥本哈根大学尼尔斯玻尔研究所）；David A. Dunlap Department of Astronomy and Astrophysics, University of Toronto（多伦多大学大卫A邓普勒天文与天体物理系）
通过解析模型联合研究爆发式恒星形成及其尘埃增丰对早期星系紫外光度函数的影响，解释了JWST观测到的z~9-16.5星系候选体过剩现象，并给出了恒星形成效率随红移演化的关系。
2026-05-13 astro-ph.GA
The slippery slope of dust attenuation curves: Correlation of dust attenuation laws with star-to-dust compactness up to z = 4
本研究利用ALMA和Herschel数据分析122个高红移尘埃星系，发现尘埃衰减曲线假设强烈影响物理参数估计，且恒星-尘埃致密度与衰减规律相关，在宇宙正午时致密度达到峰值。
2023-04-26 astro-ph.GA
High-redshift star formation in the ALMA era
阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）目前正在改变我们对遥远（$z\gtrsim1$）宇宙中恒星形成星系的看法。在ALMA之前，我们对遥远星系中尘埃遮蔽恒星形成的大部分了解仅限于最亮的亚毫米源$-$，即所谓的亚毫米星系（SMG）$-$，甚至关于这些源的信息也很稀少，只有分辨率（即，次银河系）的观测模糊的恒星形成和气体水库通常限于最极端和/或强透镜源。从2011年开始的早期科学行动开始，ALMA观测的最后九年迎来了高红移恒星形成研究的新时代。ALMA拥有较长的基线，可以观测到遥远的尘埃遮蔽的恒星形成，其角分辨率与$-$相当，甚至远远超过目前最好的光学望远镜$-$。凭借其带宽和频率覆盖范围，它通过有针对性的跟踪和偶然的探测/盲线扫描，对这些遥远星系中的相关分子和原子气体进行了前所未有的观察。最后，与以前的（亚）毫米阵列相比，它的灵敏度有了飞跃，通过对颜色/质量选择的星系群和专用深场的统计研究，它能够探测到这些强大的尘埃/气体示踪剂。我们回顾了ALMA的主要进展，帮助我们了解的尘埃和气体的性质的高红移（$z\gtrsim1$）恒星形成星系在这第一个九年的科学操作，我们强调有趣的问题，可能会回答ALMA在未来几年。
2021-01-15 astro-ph.GA
SERENADE II: An ALMA Multi-Band Dust-Continuum Analysis of 28 Galaxies at $5<z<8$ and the Physical Origin of the Dust Temperature Evolution
本文利用ALMA多波段观测28个5<z<8星系，首次统计测量该红移范围的尘埃温度与红外光度，发现z~6处尘埃遮蔽恒星形成贡献约30%，并揭示尘埃温度演化可由气体耗尽时标增加和金属丰度降低共同解释。
2023-11-28 astro-ph.GA
Polarized emission by aligned grains in the Mie regime : application to protoplanetary disks observed by ALMA
ALMA在毫米波段观测到的某些原行星盘的方位角偏振模式，使人们怀疑它们是由与磁场线对齐的尘埃颗粒产生的。这些结论是基于瑞利机制中尘埃偏振发射的计算，即颗粒尺寸远小于波长。然而，在这样的磁盘的晶粒尺寸估计通常是在0.1 - 1毫米的范围内，从独立的观察。本文研究了在米氏区，即平均晶粒尺寸接近波长时，定向晶粒发射的尘埃偏振特性。使用T-MATRIX和DustEM程序，我们计算了在完全自旋排列的晶粒中，对于不同粒度分布的弱伸长扁长和长扁星硅酸盐组成的晶粒，平均粒度从10 μm到1 mm，发射偏振分数的光谱依赖性。在亚毫米和毫米波长范围内，对于大于~ 250 μm的晶粒，B场取向晶粒的极化变为负，这意味着极化矢量变为平行于B场。在波长λ ~ 1 mm处出现从正极化到负极化的转变，小于100 μm的晶粒不存在负极化区。当使用现实的晶粒尺寸分布的磁盘与晶粒的亚毫米级的大小，由对齐的晶粒的热发射的偏振方向被证明是平行的磁场的方向在一个显着的分数通常用于观察年轻的原行星盘的波长。这一性质可以解释ALMA观测到的某些圆盘中极化矢量的特殊方位角取向，并证明了尘埃极化辐射追踪圆盘中磁场的守恒能力。
2020-01-23 astro-ph.GA
ALMA reveals a dust-obscured galaxy merger at Cosmic Noon
本研究利用ALMA观测偶然发现并表征了z=1.17处一个此前被误分类的尘埃遮蔽星系并合，揭示了其高恒星形成率等重子性质，强调了毫米波观测在识别此类并合中的关键作用。
2024-06-03 astro-ph.GA
ALMACAL IX: multi-band ALMA survey for dusty star-forming galaxies and the resolved fractions of the cosmic infrared background
为了提供遥远宇宙尘埃的完整清单，需要在亚毫米/毫米波长上进行宽、深、盲连续测量。然而，即使对于最先进的亚毫米/毫米望远镜，以亚角秒角分辨率进行必要深度的这种勘测也是极其耗时的。在这里，我们报告了ALMACAL项目的最新结果，该项目利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的“免费”校准数据来绘制朝向和超越ALMA校准器的视线。ALMACAL现在已经覆盖了1，001个校准器，总天空覆盖率约为0.3 deg 2，分布在从阿塔卡马沙漠可以到达的天空中，并积累了超过1，000小时的集成。通过结合对每个领域的多次访问所达到的深度使得ALMACAL能够搜索暗淡的，尘埃的恒星形成星系（DSFG），并在多个频率下进行检测以限制发射机制。基于最新的ALMACAL数据库，我们报告了186个DSFG的探测，其通量密度低至S870 μ m ~ 0.2mJy，与现有的ALMA大型巡天相当，但对宇宙变化的敏感性较低。本文报道了在ALMA波段3、4、5、6和7中870 μ m ~ 3 mm五个波长处的计数结果，为星系形成和演化模型提供了基准。通过积分观测到的计数和最佳拟合函数，我们还提出了宇宙红外背景（CIB）的分辨率和CIB光谱形状。结合现有的调查，ALMA目前已经解决了大约一半的CIB在submm/mm政权。
2022-11-28 astro-ph.CO astro-ph.GA
ALMA detections of CO emission in the most luminous, heavily dust-obscured quasars at z>3
利用ALMA波段3的灵敏观测，对三个{ \it WISE}选择的超亮尘埃遮蔽类星体（QSO）的CO $(4-3)$发射线进行了初步研究。这些被$L_{\rm bol}>10^{14}L_\odot$遮蔽的类星体是宇宙中最明亮的天体之一。在连续谱和CO $(4-3)$发射谱线上都能清楚地探测到这三个类星体。基于CO的$(4-3)$发射线探测，我们得到了分子气体质量（$\sim 10^{10-11}$ M $_\odot$），表明这些类星体是富气体系统。我们发现，在我们的样本中的三个模糊的类星体遵循类似的$L'_{\rm CO}- L_{\rm FIR}$关系，在高红移的非模糊的类星体。我们还发现了CO $(4-3)$发射线的复杂速度结构，这为W 0149 +2350的富气合并以及W 0220 +0137和W 0410 $-$ 0913的分子外流提供了可能的证据.大规模的分子外流可以吹走被遮蔽的星际介质，使被遮蔽的类星体向紫外/光学明亮、无遮蔽的阶段演化。我们的结果是一致的流行的AGN反馈方案，涉及SMBH和宿主星系之间的共同演化。
2018-03-20 astro-ph.GA
The nature of sub-millimetre galaxies II: an ALMA comparison of SMG dust heating mechanisms
比较了活动星系核和恒星形成对亚毫米星系尘埃加热的贡献。我们已经使用ALMA在$0."1$分辨率的图像一个完整的通量有限的样品的7个亚毫米源先前显示的光谱能量分布（SED），以及适合模糊AGN恒星形成星系模板。事实上，两个亚毫米级的源从它们吸收的X射线辐射中被认为是类星体。我们发现所有SMG的亚毫米尺寸都很小（$\approx1-2$ kpc），并且通常比近红外（NIR）中检测到的任何主机小$\sim3$倍。在所有情况下，这五个SMG的亚毫米大小与ALMA观测到的两个已知类星体和四个$z\approx6$类星体相当。我们在这个完整的样本中没有发现弥漫性螺旋臂的证据。然后，我们将远红外（FIR）光度转换为恒星形成率（SFR）表面密度，发现SMG占据了与我们样本中已知类星体相同的范围。我们的结论是，在亚毫米的大小，范围相对于主机和SFR密度，以及光度和中红外（MIR）的颜色，有SMG和亚毫米亮类星体之间的区别不大。最后，我们提出了初步的证据，SMG与更高的MIR光度和次毫米响亮的类星体往往有尘埃成分的范围比他们的发光SMG同行更热的温度。根据这些结果，我们继续认为，发光的SMG可能拥有尘埃吸收类星体，这些类星体可能同时主导FIR和硬X射线背景。
2022-01-03 astro-ph.GA
ALMA detection of the dusty object silhouetted against the S0 galaxy NGC 3269 in the Antlia cluster
在光学图像中，可以看到一个小尘埃斑的有趣轮廓与Antlia星系团中的S 0星系NGC 3269的圆盘相衬。这些图像并没有提供任何线索，说明这片云是木星当地的质量级云团还是一个巨大的河外尘埃复合体。我们的目标是解决这个对象的性质：它是一个小的银河系云或河外尘埃复合体？用ALMA和APEX光谱仪以及Gemini GMOS长缝光谱仪测量了斑片的速度和NGC 3269盘的径向速度曲线。用ALMA探测到与该物体有关的2.0”× 2.12”光束中的弱16 $\pm$ 2.5 km/s宽$^{12}$ CO（2-1）T $_{MB}$ 19 $\pm$ 2.5 mK谱线。观测到的日心速度V $_r$，hel = 3878 $\pm$ 5.0 km/s，立即确定了该天体的河外性质。斑块的速度与NGC 3269星系核的速度一致，但与星系盘的径向速度不一致。在星系的哈勃距离为（d/50.7 Mpc）$^2$ Msun时，该斑片的$\sim$ 4”角尺寸对应于$\sim$ 1 kpc的线性尺寸，而从光谱中得出的衰减意味着尘埃质量为$\sim$ 2.6 x 10 $^4$（d/50.7 Mpc）$^2$ Msun。推导出的衰减比A'PDMATHAMT/（A' PDMATHAMT-A' $_R$）为1.6 $\pm$ 0.11，远低于点源银河系平均消光曲线的相应值（2.3）。我们确定了这片区域的河外性质，但…
2020-11-13 astro-ph.GA
Dust and PAHs in late-stage galaxy evolution: Imprints of TP-AGB dust injection, grain growth and AGN feedback in high-z quiescent galaxies with JWST and ALMA
National Center for Nuclear Research（国家核研究中心）；SISSA（的里雅斯特国际高等研究学院）；INAF, Osservatorio Astronomico di Trieste（意大利国家天体物理研究所的里雅斯特天文台）；INAF - Osservatorio Astronomico d’Abruzzo（意大利国家天体物理研究所阿布鲁佐天文台）；Department of Astronomy, University of Massachusetts, Amherst（马萨诸塞大学阿默斯特分校天文学系）；Cosmic Dawn Center (DAWN)（宇宙黎明中心）；Department of Physics & Astronomy, University of British Columbia（不列颠哥伦比亚大学物理与天文学系）；Caltech/IPAC（加州理工学院/IPAC）；IFPU – Institute for Fundamental Physics of the Universe（基础物理学宇宙研究所）；Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA（天体生物学中心）；Max-Planck-Institut für Radioastronomie（马克斯·普朗克射电天文研究所）；Center for Astrophysics and Cosmology, University of Nova Gorica（新戈里察大学天体物理学与宇宙学中心）
该研究提出首个模拟QGs猝灭后尘埃、冷气体与PAHs耦合演化的半解析模型，揭示TP-AGB尘埃注入、grain生长及AGN反馈对尘埃分布的调控作用，为探测高红移QGs的ISM演化提供新探针。
2026-09-02 astro-ph.GA
ALMA 200-parsec Resolution Imaging of Smooth Cold Dusty Disks in Typical $z \sim 3$ Star-Forming Galaxies
我们目前高保真，30毫角秒（200 pc）的分辨率ALMA休息帧240 $μ$米的观测在三个典型的主序星形成星系（SFG）在$z \sim 3$在哈勃超深场（HUDF）的冷尘埃排放。冷尘埃分布在恒星形成的光滑盘状中心区域内，直径为$1 - 3$ kpc，尽管它们具有复杂和干扰的静止框架紫外和光学形态。每200-pc射束在$\simeq 1- 3$ $M_\odot$/$^{-1}$（1 $σ$）下未观察到尘埃亚结构或团块。在紫外线发射团块的位置没有观测到尘埃发射，这些团块距离恒星形成的主体$\simeq 2-10$千秒差距。星团子结构的贡献不超过这些星系中恒星形成总量的$1-7$ %（3 $σ$上限）。在我们的HUDF星系中缺乏恒星形成的子结构与同一宇宙时期亚毫米选择星系（SMG）的多个子结构特征形成对比，特别是具有Hodge等人（2019）类似高保真ALMA观测的远红外明亮SMG。在这些SMG中的单个恒星形成子结构中，$\sim10-30$占其总恒星形成的$\sim10-30$ %。这些SMG中的子结构在远红外中通常是明亮的（或者在某些情况下比我们典型的SFG更亮），这表明这些SMG起源于一类涉及我们HUDF星系尺度上的多个物体的破坏性事件。在我们的主序SFG中发现的破坏性事件的规模，其特征是在我们的分辨率和灵敏度下缺乏恒星形成的子结构，可能不那么剧烈，例如，富含气体的盘不稳定性…
2019-08-04 astro-ph.GA
The Synthetic ALMA Multiband Analysis of the Dust Properties of the TW Hya Protoplanetary Disk
分析尘埃连续辐射的多波段观测数据是约束尘埃性质的有用工具之一，有助于我们理解尘埃盘的物理性质。我们进行合成ALMA多波段分析，以找到最好的ALMA波段集约束TW Hya原行星盘的尘埃属性。我们发现Band [10，6，3]集合是ALMA Band [3，4，5，6，7，8，9，10]的可能组合中的最佳集合。我们还发现了两个条件，好的ALMA带集提供狭窄的约束范围的尘埃性质：（1）带9或10被包括在频带集合和（2）足够的频带之间的频率间隔。这些都与条件，给良好的约束粉尘性能：光学厚和薄带的组合是必需的，和大β（β是粉尘不透明度的幂律指数），和低粉尘温度是优选的。为了检验我们的综合分析结果，我们应用多波段分析ALMA档案数据的TW Hya磁盘在波段4，6，7和9。Band [9，6，4] set提供了接近模型轮廓的灰尘属性，而Band [7，6，4] set提供了在所有半径处偏离模型的灰尘属性，其约束范围太宽，无法指定灰尘温度、光学深度和\b{eta}的准确值。由于这些功能是预期的合成多波段分析，我们确认，合成多波段分析是很好地与来自真实数据的结果一致。
2019-02-01 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Dust, gas, and metal content in star-forming galaxies at $z\sim3.3$ revealed with ALMA and Near-IR spectroscopy
我们在$z\sim3.3$的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）进行了亚毫米观测，这些星系的气相金属丰度以前已经测量过。我们调查的尘埃和气体含量的星系在$z\sim3.3$和研究如何星系与他们的环星系/星系际介质在这个时代通过探测它们的气体质量分数和气相金属丰度。单波段尘埃连续辐射示踪尘埃质量和气相金属丰度与气尘质量比之间的关系被用来估计气体质量。估计的气体质量分数和耗尽时标分别为$f_{\rm gas}=$ 0.20-0.75和$t_{\rm dep}=$ 0.09-1.55 Gyr。虽然星系似乎紧密地分布在恒星形成的主序星周围，在$z\sim3.3$，这两个量显示出更广泛的传播在一个固定的恒星质量比预期的比例关系，这表明恒星形成的星系之间的基本气体性质的差异很大，显然在主序星。比较气体质量分数和气相金属含量之间的恒星形成星系在$z\sim3.3$和在较低的红移，恒星形成星系在$z\sim3.3$似乎是更贫金属比本地星系具有类似的气体质量分数。使用气体调节器模型来解释这种偏移，我们发现，它可以被解释为一个更高的质量加载因子，这表明在外流的质量加载因子在宇宙早期增加。
2020-12-17 astro-ph.GA
JWST PRIMER: A deep JWST study of all ALMA-detected galaxies in PRIMER COSMOS -- dust-obscured star-formation history back to z $\simeq$ 7
Institute for Astronomy, University of Edinburgh（爱丁堡大学天文研究所）；Centro de Astrobiología (CAB), CSIC-INTA（天体生物学中心（CAB），西班牙国家研究委员会-国家航空航天技术研究所）；Department of Physics & Astronomy, University College London（伦敦大学学院物理与天文学系）；Space Telescope Science Institute（太空望远镜科学研究所）；Department of Astronomy and Astrophysics, UCO/Lick Observatory, University of California, Santa Cruz（加州大学圣克鲁兹分校天文学与天体物理学系、UCO/莱克天文台）；INAF - Osservatorio Astronomico di Roma（意大利国家天体物理研究所罗马天文台）；Jodrell Bank Centre for Astrophysics, Department of Physics & Astronomy, School of Natural Sciences, The University of Manchester（曼彻斯特大学自然科学学院物理与天文学系乔德雷尔银行天体物理中心）
JWST PRIMER研究利用ALMA探测到的星系数据，揭示尘埃遮蔽的恒星形成历史，发现从z≈7回溯，尘埃遮蔽的恒星形成在z>4时占主导，但在更高红移下仍有一定贡献。
2025-11-06 astro-ph.GA
ALMA Observation of 158 micron [CII] Line and Dust Continuum of a z=7 Normally Star-forming Galaxy in the Epoch of Reionization
我们提出的ALMA观测的[CII]线和远红外（FIR）连续的正常恒星形成星系的再电离时代，z=6.96 Ly-alpha发射体（LAE）IOK-1。对sigma_line = 240 micro-Jy/beam（40 km/s通道）和sigma_line = 21 micro-Jy/beam的灵敏度进行了探讨，发现该星系在[CII]和连续谱中均未被探测到。比较IOK-1的紫外-远红外光谱能量分布（SED），包括我们的ALMA极限，与几种类型的本地星系的SED（包括宇宙微波背景CMB对远红外连续谱的影响）表明，IOK-1在SED形状上类似于本地矮/不规则星系，而不是高度尘埃/遮蔽的星系。此外，我们的3西格玛FIR连续极限，修正了CMB效应，意味着内在尘埃质量M_dust < 6.4 x 10 ^7 M_sun，FIR光度L_FIR < 3.7 x 10^{10} L_sun（42.5 - 122.5微米），总红外光度L_IR < 5.7 x 10^{10} L_sun（8 - 1000微米）和尘埃遮蔽的恒星形成率（SFR）< 10 M_sun/yr。这个SFR比根据紫外线连续谱估计的低2.4倍，表明< 29%的恒星形成被尘埃掩盖。同时，我们的3 sigma [CII]通量极限转换为[CII]光度，L_[CII] < 3.4 x 10^7 L_sun。IOK-1和先前观测到的LAEs在…
2014-07-09 astro-ph.GA
ALMA Imaging of HCN, CS and dust in Arp 220 and NGC 6240
我们报道了ALMA波段7（350 GHz）和波段9（696 GHz）对明亮红外星系Arp 220和NGC 6240的0.4 - 0.6arcsec分辨率和~0.25arcsec分辨率的成像。长波长尘埃连续体被用来估算Arp 220 East、West和NGC 6240在69、65和190 pc半径范围内的ISM质量，分别为1.9、4.2和1.6x10^9 msun。HCN的排放量进行建模，以获得作为半径和每个核盘的运动学的函数的发射率分布，产生与来自尘埃排放的质量和大小一致的动态质量。在Arp 220中，主要的尘埃和气体浓度在两个反向旋转的核盘中的半径小于50 pc。根据速度色散和旋转速度估算出Arp 220的盘厚度为10-20 pc，在R < 50 pc时，平均气体密度为nH 2 ~10^5 cm^-3。我们对分子激发（包括光子俘获）进行了分析处理，得到了HCN和CS发射的体积密度，nH 2约为2 × 10^5 cm^-3。从总质量和尺寸得到的平均密度与激发所需的平均密度一致，表明该体积基本上充满了致密气体，即它不是浑浊的或像瑞士奶酪一样。
2014-12-16 astro-ph.GA
The Discovery of Gas-Rich, Dusty Starbursts in Luminous Reddened Quasars at $z\sim2.5$ with ALMA
我们目前的ALMA观测的冷尘埃和分子气体在四个高光度，严重变红（$_{\rm{V}} \sim 2.5-6$等）1型类星体在$z\sim2.5$维里M $_{\rm{BH}} \sim 10^{10}$ M $_\odot$，测试是否尘埃，大质量类星体之间的亚毫米明亮的星系（SMG）和清晰的类星体的进化联系。所有四个类星体都在尘埃连续体和$^{12}$ CO（3-2）线中被探测到。在具有典型的高红移类星体光谱能量分布（T= 41 K，$β$ =1.95或T= 47 K，$β$ =1.6）的情况下，尘埃的平均质量为6 $\times$ 10 $^{8}$ M $_\odot$.这意味着恒星的形成率非常高--在所有情况下，$\gtrsim$ $\gtrsim$ 1000 M $_\odot$ yr $^{-1}$。根据CO谱线光度估算的气体质量范围为$\sim$ 1-5 $\times10^{10}$（$α_{\rm{CO}} / 0.8$）M $_\odot$，气体贫化时间尺度很短- $\sim5-20$ Myr。在样品中观察到一系列气体与粉尘的比例。我们解决了一个类星体的分子气体-ULAS SJ 2315 $+$ 0143（$z=2.561$）-这表明一个强大的速度梯度超过$\sim$ 20千秒差距。速度场与旋转支撑的气盘一致，但在这些数据的当前分辨率下，不能排除其他情况，例如合并…
2016-11-18 astro-ph.GA
The REBELS ALMA Survey: cosmic dust temperature evolution out to z $\sim$ 7
ALMA观测揭示了宇宙中第一代星系中存在尘埃。然而，尘埃温度$T_d$仍然主要是不受约束的，由于在红移$z>5$有限的FIR连续数据。这在高PDMATHAMO星系的几个属性中引入了很大的不确定性，即它们的尘埃质量，红外光度和恒星形成的模糊分数。使用一种新的方法的基础上，同时[CII] 158 $μ$ m线和底层的尘埃连续测量，我们推导出$T_ d$的连续和[CII]检测$z\approx 7$星系的ALMA大型项目REBELS样本。我们发现了$39\ \mathrm{K} < T_d < 58\ \mathrm{K}$和在窄范围$M_d = (0.9-3.6)\times 10^7 M_{\odot}$的尘埃质量。这些结果使我们能够第一次将报告的$T_d(z)$关系扩展到再电离时代。我们产生了一个新的物理模型，解释了增加的$T_ d(z)$的趋势，减少气体耗尽时间，$t_{dep}=M_g/\mathrm{SFR}$，诱导在早期较高的宇宙吸积率，这个假设产生$T_d \propto (1+z)^{0.4}$。该模型还解释了观测到的$T_d$散射在一个固定的红移。我们发现，尘埃是温暖的模糊的来源，作为一个更大的遮蔽结果在更有效的尘埃加热。对于紫外线透明的星系，$T_d$只依赖于气体柱密度（金属丰度），$T_d \propto N_H^{1/6}$（$T_d \propto Z^{-1…
2022-02-02 astro-ph.GA
The ALMA-CRISTAL survey: Dust temperature and physical conditions of the interstellar medium in a typical galaxy at z=5.66
利用ALMA高分辨率观测，研究z=5.66星系HZ10的尘埃温度与ISM物理条件，发现其富尘埃成分偏离IRX-β关系，表明UV辐射被强烈衰减。
2024-09-13 astro-ph.GA
The VLA/ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Survey of Orion Protostars IV. Unveiling the Embedded Intermediate-Mass Protostar and Disk within OMC2-FIR3/HOPS-370
本文介绍了对候选中质量原恒星OMC 2-FIR 3（HOPS-370; L $_{bol}$~314 L $_{\odot}$）的ALMA（0.87 mm和1.3 mm）和VLA（9 mm）观测，观测分辨率为$\sim$ 0.1 "（40 au），连续谱线为~0.25"（100 au）。用ALMA在0.87 mm和1.3 mm处观测到的尘埃连续体分辨出一个靠近HOPS-370的边缘盘，其视半径约为100 au。VLA观测探测到尘埃连续体中的圆盘和沿喷流方向延伸的自由-自由发射。分子谱线（H $_2$ CO、SO、CH $_3$ OH、$^{13}$ CO、C $^{18}$ O、NS和H $^{13}$ CN）的ALMA观测结果表明，HOPS-370周围的视盘垂直于喷流/流出方向旋转。我们适合辐射传输模型的尘埃连续结构的磁盘和分子线运动学的内部信封和磁盘的H $_2$ CO，CH $_3$ OH，NS和SO线。中心原恒星的质量被确定为$\sim$ 2.5 M太阳，盘半径为$\sim$ 94 au，当使用H $_2$ CO，CH $_3$ OH，NS和SO线的组合进行拟合时，与中等质量的原恒星一致。尘埃连续谱和光谱能量分布（SED）的模拟得出尘埃盘质量为0.035 M $_{\odot}$（推断尘埃+气体），尘埃盘半径为62 au，因此尘埃盘可能比气体盘半径小，类似于II类盘。为了用…
2020-11-10 astro-ph.GA
Witnessing the birth of the red sequence: ALMA high-resolution imaging of [CII] and dust in two interacting ultra-red starbursts at z = 4.425
利用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）的灵敏度和空间分辨率，我们研究了SGP 38326中星际介质（包括气体和尘埃）的形态和物理尺度，SGP 38326是$z= 4.425$上的一对无透镜的相互作用的星爆。SGP 38326是$z > 4$已知的最明亮的恒星爆发系统，具有IR衍生的${\rm SFR \sim 4300 \,} M_\odot \, {\rm yr}^{-1}$。Sgp 38326还包含一个分子气体库，是早期宇宙中发现的最大的分子气体库之一，它很可能是$z \sim 3$中一个巨大的红色死亡椭圆星系的前身。探测尺度的$\sim 0.1"$或$\sim 800 \, {\rm pc}$，我们发现，从冷尘埃颗粒的连续发射的平滑分布与更不规则的气体形态形成对比，跟踪的[CII]精细结构的发射。气体也比尘埃延伸到更大的物理尺度。由解析的[CII]发射提供的速度信息表明，SGP 38326的两个分量的动力学与盘状有序旋转是相容的，但也揭示了ISM是湍流和不稳定的。我们的观测结果支持这样一种情况，即至少有一部分最遥远的极端星爆是富含气体的星系的高耗散合并。
2016-01-27 astro-ph.GA
Magnetic field morphological diagnostics with ALMA in the G327.29 protocluster: VGT versus dust polarization
利用ALMA高分辨率观测，首次应用VGT技术研究G327.29原星团磁场形态，揭示湍流与引力共同作用下的复杂磁场结构及大尺度引力沉降现象。
2026-09-22 astro-ph.GA
Cool Interstellar Medium as an Evolutionary Tracer in ALMA-Observed Local Dusty Early-Type Galaxies
冷星际介质（ISM，<30 K）的含量和分布可以指示晚型星系向早型星系转变的演化机制。为了研究这一点，ALMA观测12 CO [2-1]线的发射，获得了五个尘埃ETG从一个完整的样品在低密度环境中。其中四个ETG具有巨大的（约10^9兆太阳能）扩展分子气藏，有效半径约为3至5千秒差距。这项工作提供了一个运动学和结构分析，这些观察，探索可能的进化机制。轴对称或双对称运动学模型被拟合到分子气体盘的观测中，以量化存在的主导结构并突出显示额外的结构或不对称性。还检查了这些ETG的积分场单元（IFU）观察结果（如可用）。其中两个ETG，GAMA 64646和622305，似乎经历了潮汐扰动，导致分子气体盘和/或恒星形成内环。GAMA 272990可能经历了一次合并，形成了一个椭圆星系，其中嵌入了一个形成恒星的分子气体盘。GAMA 622429可能经历了一次轻微的合并，这是由分子气体分布的不对称性和光学图像中的扰动所指示的。剩下的ETG，GAMA 177186，受到来自一个偏移源的源混淆的影响，该偏移源可能是一个高质量，富含尘埃和气体的物体。总的来说，在低密度环境中，似乎有很高比例的尘埃ETG具有大量的、扩展的分子气体储层，并且作为其最近演变的一部分，经历了某种相互作用。长期演化可以（重新）将ETG从恒星形成星系转变为被动星系。
2022-10-20 astro-ph.GA
ALMA imaging of the cold molecular and dusty disk in the type 2 active nucleus of the Circinus galaxy
我们的目标是阐明最近的2型活动星系之一的核中的分子材料的物理性质和运动学。为此，我们获得了高角分辨率ALMA观测的圆规星系核。观测结果分别以~3.8pc和~2.2pc的空间分辨率绘制了350 GHz和690 GHz的发射图。连续辐射的痕迹冷（$T\lesssim100$ K）尘埃在一个环核盘与螺旋臂的规模为25 pc，加上一个勉强解决核发射峰。后者并不像早期ALMA观测所声称的那样在极方向上延伸。350 GHz辐射中有相当一部分（约40%）与灰尘无关，而很可能是自由辐射。我们检测CO（3-2）和CO（6-5）以及HCO $^+$（4-3）、HCN（4-3）和CS（4-3）。CO的排放是延长的，显示出螺旋模式，类似于延长的粉尘排放。朝向核，CO被激发到更高的跃迁，并且其发射是自吸收的，导致在CO（3-2）中而不是CO（6-5）发射中的明显空穴。另一方面，高气体密度示踪剂HCO $^+$、HCN和CS在原子核处显示出强的但未分辨的（（$\lesssim4$ pc）发射浓度，指向非常小的“环面”。的运动学是占主导地位的旋转和点在一个几何薄盘下降到我们的观察分辨率极限。与其他几个活动星系核相比，没有发现HCN对核的增强。因此，Circinus的核心至少由两个不同的组成部分组成：（1）光学上薄的，温暖的电离气体流出，包含尘埃云;（2）冷分子和尘埃盘。这些发现支持了活动星系核中遮蔽结构的最新辐…
2022-06-01 astro-ph.GA
An upper limit of 10$^6$ M$_\odot$ in dust from ALMA observations in 60 Little Red Dots
基于ALMA对60个小红点的1.3mm观测未探测到尘埃，给出尘埃质量3σ上限10^6 M_⊙，支持其红化源于适度尘埃或稠密气体产生的巴耳末跃变。
2025-05-24 astro-ph.GA
High dust content of a quiescent galaxy at z~2 revealed by deep ALMA observation
本文通过深度ALMA观测在z~2发现一个富尘宁静星系G4，结合多波段测光分析其低恒星形成率、尘埃质量与年龄，提出形态学淬灭和低效反馈机制可解释其尘埃留存与演化状态。
2023-10-31 astro-ph.GA
ALMA 26 Arcmin$^{2}$ Survey of GOODS-S at One-millimeter (ASAGAO): Average Morphology of High-$z$ Dusty Star-Forming Galaxies is an Exponential-Disk ($n \simeq 1$)
我们展示了由我们的ASAGAO巡天所拍摄的高分辨率（FWHM~0“19）阿塔卡马大毫米/亚毫米阵列（ALMA）1毫米波段图所确定的z=1-3的尘埃恒星形成星系的形态特征，该巡天覆盖了GOODS-S中26弧分^[2]的区域。结合ALMA的存档数据，本样本由42个ALMA源组成，具有宽的静止帧远红外（FIR）光度L_FIR范围，约为10^11-10^13 Lo。为了获得一个平均的休息帧FIR配置文件，我们进行单独的测量和仔细堆叠的ALMA源使用紫外可见度的方法，包括位置的不确定性和平滑效果的评估，通过蒙特卡罗模拟。我们发现这些尘埃星系的平均FIR波长Sersic指数和有效半径分别为n_FIR=1.2+/-0.2和Re，FIR=1.0- 1.3kpc，中心有一个点源，表明活动星系核的存在。平均FIR曲线与明显区别于球形曲线（Sersic指数为4）的指数盘形态一致。利用哈勃空间望远镜（HST）的深空图像，对静止坐标系下的光学Sersic指数n_opt和有效半径R_e，opt进行了检验。有趣的是，我们得到了n_opt=0.9+/-0.3（~n_FIR）和R_e，opt=3.2+/-0.6kpc（>R_e，FIR），这表明FIR辐射盘嵌入在一个更大的恒星盘中。HST和ALMA的静止帧UV和FIR数据为我们提供了总恒星形成率（SFR）的径向表面密度分布，其中FIR SFR在中心处占主导地位。在S…
2018-05-18 astro-ph.GA
